Лабораторна робота №6 Корозія і захист металів

Мета роботи: вивчити умови виникнення корозії, ознайомитися з найбільш важливими методами захисту від корозії.

Щоб виконати роботу, Ви повинні знати!

1. Корозія металів - це мимовільно протікаючий окисно-відновний процес (G<0) руйнування металу під впливом

навколишнього середовища, що відбувається з виділенням енергії ( H<0) і розсіюванням речовини (S >0).

2. Анод - це електрод, на якому відбувається процес окиснення, тобто віддача електронів.

3. Катод - це електрод, на якому відбувається процес відновлення, тобто приєднання електронів.

4. Хімічна корозія - це руйнування металів з окисненням в навколишньому середовищі без виникнення електричного

струму в системі.

5. Електрохімічна корозія - це просторово розділений окисно-відновний процес руйнування металу, який протікає в середовищі

електроліту і супроводжується виникненням усередині системи електричного струму, що зветься

корозійним струмом.

6.Протекторний захист полягає в тому, що до металевого виробу, який піддається електрохімічній корозії, підключають деталь – протектор, виготовлений з більш активного металу, ніж метал виробу. Протектор руйнується, а металевий вироб залишиться незмінним.

Приклад послідовного запису хімізму корозії :

Розглянемо атмосферну корозію сталевого виробу. Сталь - це сплав заліза з вуглецем, в якому вміст вуглецю менше 2%. У сталі присутній цементіт (Fe₃C). Під час електрохімічної корозії у вологому повітрі (О₂ + 2Н₂О) залізо і цементіт утворюють мікрогальванопару, в якій роль анода виконує залізо, а цементіт - роль катода.

Схема процесу: (А^-) Fе | О₂ + 2Н₂О | Fе₃С (К⁺)

Анодний процес: Fе⁰ Fе²⁺ 2 поляризація

Катодний процес: О₂ + 2Н₂О 4ОH^- 1 деполяризація

Сумарне рівняння корозійного процесу руйнування сталевого виробу, що знаходиться у вологому повітрі:

2Fе + 2Н₂О + О₂ 2Fе(ОН)₂

Для заліза характерніший ступінь окиснення (3+), тому процес окиснення йде далі: 4Fе(ОН)₂+ О₂ + 2Н₂О = 4Fе(ОН)₃.

Під час нагрівання Fе(ОН)₃ втрачає воду: Fе(ОН)₃ →Н₂О + FеО(ОН). Продукти корозії Fе(ОН)₃ і FеО(ОН).

Література:

[1] с. 76-83; [2] с. 507-529; [3] с. 316-319; [4] с. 195-198;

Завдання для самостійної роботи:

1.Мідь не витісняє водень з розбавлених кислот. Чому? Проте, якщо до мідної пластинки, опущеної в кислоту, доторкнутися цинковою, то на міді починається бурхливе виділення водню. Дайте цьому пояснення, склавши електронні рівняння анодного і катодного процесів. Напишіть рівняння хімічної реакції.

2. Як відбувається атмосферна корозія лудженого заліза і лудженої міді при порушенні покриття? Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів.

3. Якщо пластинку з чистого цинку опустити в розбавлену кислоту, то виділення водню, що починається, незабаром майже припиняється. Проте при дотику до цинку мідною паличкою на останній починається бурхливе виділення водню. Дайте цьому пояснення, склавши електронні рівняння анодного і катодного процесів. Напишіть рівняння хімічної реакції.

4. У чому суть протекторного захисту металів від корозії? Приведіть приклад протекторного захисту заліза в електроліті, що містить розчинений кисень. Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів.